我需要在else-if后面加上constexpr吗？

Question

受这个答案的启发，我尝试复制并粘贴（并在main()中添加测试）此代码：

template<typename T>
std::tuple<int, double> foo(T a) {
    if constexpr (std::is_same_v<int, T>)
        return {a, 0.0};
    else if (std::is_same_v<double, T>)
        return {0, a};
    else
        return {0, 0.0};
}

int main() {
    auto [x, y] = foo("");
    std::cout << x << " " << y;
}

这很简单 - 如果T被推断为int，则我们想返回一个元组[a, 0.0]。如果T被推断为double，则我们想返回一个元组[0, a]。否则，我们想返回[0, 0.0]。

如您所见，在main()函数中，我使用const char*参数调用foo，这应该导致x和y为0。但事实并非如此。

在尝试编译它时，我遇到了一个奇怪的错误：

error: could not convert '{0, a}' from '<brace-enclosed initializer list>' to 'std::tuple<int, double>'

我当时就像“什么？”。我为什么要那样做...我明确使用了std::is_same来启用return {0, a}，只有当a的类型被推断为double时才会出现。

所以我赶紧跑到cppreference上看if-constexpr。在页面底部，在Notes上面，我们可以看到这段代码：

extern int x; // no definition of x required
int f() {
if constexpr (true)
    return 0;
else if (x)
    return x;
else
    return -x;
}

我想了一下，嗯...？我真的看不出原始代码有什么问题。它们使用相同的语法和语义...

但我很好奇。我想知道是否可能通过某些奇怪（当时）的方式来解决这个问题，所以我将原始代码更改为：

template<typename T>
std::tuple<int, double> foo(T a) {
    if constexpr (std::is_same_v<int, T>)
        return {a, 0.0};
    else if constexpr (std::is_same_v<double, T>) // notice the additional constexpr here
        return {0, a};
    else
        return {0, 0.0};
}

int main() {
    auto [x, y] = foo("");
    std::cout << x << " " << y;
}

完成了！代码编译并按预期执行。那么，我的问题是 - 在这种情况下，我们是否需要在if-else语句中的每个if语句后面加上constexpr？还是只有我的编译器需要？我正在使用GCC 7.3。

- Fureeish

Answer 1

在这种情况下，我们需要在if-else块中的每个if语句后面加上constexpr吗？

是的。else-if块¹其实是个谎言：)，只有if块¹和else块¹。这是编译器看到你的代码的方式：

if constexpr (std::is_same_v<int, T>)
    return {a, 0.0};
else // {
    if (std::is_same_v<double, T>)
        return {0, a};
    else
        return {0, 0.0};
// }

else if (/*...*/)只是人们普遍使用的格式约定。因此，您可以清楚地看到第二个constexpr是必需的。

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¹:“块”不是正确的术语。if是一个语句（带有可选的else部分）。一个块是{ /*...*/ }。

- Rakete1111

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请注意，cppref的示例是正确的，缺少constexpr是有意为之的，以显示您不必具有x的定义，因为else块（请参见答案）会被丢弃。 - Rakete1111

@MarekR 内部的 if 语句仍需标记为 constexpr。即使 foo 是 constexpr，函数内部的所有内容也不一定都是 constexpr 的（因为你仍然可以在运行时调用该函数）。 - Rakete1111

原始示例中没有代码块（{}），除了必需的函数定义块之外。我建议使用“语句”这个标准术语描述。 - Arne Vogel

@ArneVogel 是的，我只是使用了与 OP 相同的术语。我会更改。 - Rakete1111

else 不是一个完整的语句，它只是其中的一部分。 - T.C.